팔라듐 산화물은 더 나은 초전도체를 만들 수 있습니다.

일본 효고 대학, TU Wien 및 TU Wien 및 동료. 새로운 연구는 고온 초전도체에 중요한 두 가지 특성, 즉 물질 내 전자의 공간적 요동과 관련하여 두 가지 팔라데이트가 "사실상 최적"인 것으로 추가로 확인했습니다.

초전도체는 특정 전이 온도 이하로 냉각되면 저항 없이 전기를 전도하는 물질로, T_c. 발견된 최초의 초전도체는 1911년에 고체 수은이었지만 전이 온도는 절대 영도보다 몇 도밖에 높지 않아 초전도 상태를 유지하려면 값비싼 액체 헬륨 냉각제가 필요합니다. 몇 가지 다른 "전통적인" 초전도체는 알려진 바와 같이 얼마 지나지 않아 발견되었지만 모두 유사하게 낮은 값을 가집니다. T_c.

그러나 1980년대 후반부터 새로운 종류의 "고온" 초전도체가 T_c 끓는점 이상의 액체 질소(77K)가 나타났습니다. 이러한 "전통적인" 초전도체는 금속이 아니라 구리 산화물(큐프레이트)을 포함하는 절연체이며, 이들의 존재는 초전도성이 더 높은 온도에서도 지속될 수 있음을 시사합니다. 최근 연구자들은 산화니켈 기반 물질이 큐프레이트 사촌과 같은 맥락에서 우수한 고온 초전도체임을 확인했습니다.

이 연구의 주요 목표는 상온에서도 초전도성을 유지하는 물질을 찾는 것입니다. 이러한 재료는 전기 발전기 및 전송선의 효율성을 크게 향상시키는 동시에 초전도성(입자 가속기 및 MRI 스캐너와 같은 의료 기기의 초전도 자석 포함)의 일반적인 응용을 더 간단하고 저렴하게 만듭니다.

근본적인 미해결 문제

초전도의 고전 이론(발견자인 Bardeen, Cooper 및 Schrieffer의 이니셜을 따서 BCS 이론으로 알려짐)은 왜 수은과 대부분의 금속 원소가 T_c: 이들의 페르미온 전자가 짝을 이루어 쿠퍼 쌍이라는 보손을 생성합니다. 이러한 보손은 산란을 경험하지 않는 초전류로서 물질을 통해 흐를 수 있는 위상 결맞음 응축물을 형성하고, 그 결과 초전도성이 나타난다. 그러나이 이론은 고온 초전도체의 메커니즘을 설명하는 데 부족합니다. 실제로 비전통적인 초전도성은 응집 물질 물리학에서 근본적인 미해결 문제입니다.

이러한 물질을 더 잘 이해하기 위해 연구자들은 이러한 3d-전이 금속의 전자가 어떻게 연관되어 있고 서로 얼마나 강하게 상호 작용하는지 알아야 합니다. 공간 변동 효과(이러한 산화물이 일반적으로 XNUMX차원 또는 박막 재료로 만들어진다는 사실에 의해 강화됨)도 중요합니다. 이러한 변동을 설명하는 데 Feynman 다이어그램 섭동과 같은 기술을 사용할 수 있지만 고온 초전도성의 초석 중 하나인 금속-절연체(Mott) 전이와 같은 상관 관계 효과를 캡처하는 데는 부족합니다.

DMFT(Dynamic Mean Field Theory)로 알려진 모델이 그 자체로 등장하는 곳입니다. 새로운 연구에서 TU 빈 고체 물리학 자 카르스텐 헬드 여러 palladate 화합물의 초전도 거동을 연구하기 위해 DMFT에 대한 소위 다이어그램 확장을 사용했습니다.

Cuprate 초전도체에는 이상한 구성 요소가 포함되어 있습니다.

에 자세히 설명되어 있는 계산 피지컬 리뷰 레터스 (Physical Review Letters), 높은 전이 온도를 달성하려면 전자 간의 상호 작용이 강해야 하지만 너무 강하지 않아야 함을 나타냅니다. 큐프레이트나 니켈레이트는 이 최적의 중간 유형 상호 작용에 가깝지 않지만 팔라데이트는 있습니다. "팔라듐은 주기율표에서 니켈 바로 아래 한 줄입니다."라고 Held는 관찰합니다. “특성은 비슷하지만 거기에 있는 전자는 평균적으로 원자핵과 서로 다소 멀리 떨어져 있기 때문에 전자 상호작용이 더 약합니다.”

연구원들은 일부 팔라데이트, 특히 RbSr이₂PdO₃ 그리고 A'₂PdO₂Cl₂ (A′=바_0.5La_0.5), "사실상 최적", NdPdO와 같은 기타₂, 너무 약하게 상관됩니다. "초전도성에 대한 우리의 이론적 설명은 새로운 수준에 도달했습니다." 기타타니 모토하루 의 효고대학교 말하다 물리 세계. "우리는 실험 동료들이 이제 이러한 물질을 합성하려고 시도할 것이라고 확신합니다."

• SEO 기반 콘텐츠 및 PR 배포. 오늘 증폭하십시오.
• PlatoAiStream. Web3 데이터 인텔리전스. 지식 증폭. 여기에서 액세스하십시오.
• 미래 만들기 w Adryenn Ashley. 여기에서 액세스하십시오.
• PREIPO®로 PRE-IPO 회사의 주식을 사고 팔 수 있습니다. 여기에서 액세스하십시오.
• 출처: https://physicsworld.com/a/palladium-oxides-could-make-better-superconductors/